中国国产航发长江1000AX整机亮相 将助C919超俄赶美
文|空天松鼠
2017年12月消息,我国第一种大型民用涡扇发动机,CJ-1000A发动机通过概念设计评审
2017年国产大飞机C919首飞成功,但它使用的是进口的LEAP-1C大涵道比涡轮风扇发动机。我国正在为国产大飞机研制大型涡扇发动机,工信部装备司近一个月连续发布消息,先是CJ-1000A大型涡扇发动机转入工程研制阶段,接下来验证机(CJ-1000AX)核心机实现了100%的稳定运转,同时发布的还有验证机首台整机在上海完成装配的大好消息,国产大飞机有望在几年后用上国产大型涡扇发动机!
12月底消息,第一台验证机CJ-1000AX整机完成装配下线!
根据中国商飞和中国商发的介绍,我国正在研制CJ-1000A大型涡扇发动机,这种13吨级推力的发动机未来将装上C919客机,取代从CFM国际发动机公司进口的LEAP-1C发动机,我国还在研制推力更大的CJ-2000A发动机,它将装备大型宽体客机C929!CJ-2000A发动机还太远,作为我国自行研制的第一种大型民用涡轮风扇发动机,CJ-1000A发动机寄托了中国航发冲击世界先进水平的希望。航空发动机被称为现代工业皇冠上的明珠,摘起来可是相当不易,我国第一次尝试就瞄准世界最高水平的LEAP发动机,技术跨度可想而知。常言道:步子太大容易扯着蛋,不过我们研制这样高指标的CJ-1000A发动机,并非出于好大喜功或是好高骛远,而是竞争压力下的必然结果。
珠海航展上的太行WS-10发动机,它的核心机与CFM56一样,我国也在此基础上研制了WS-20
关注中国航发的网友一定对我国研制的WS-10太行,WS-15峨眉等军用发动机如数家珍:WS-10发动机吸纳了CFM56发动机的技术,其核心机可以追溯到美国F101发动机。WS-10发动机研制成功后,我国也溯流追源以WS-10发动机为基础研制了大涵道比涡扇发动机,也就是WS-20发动机,但它受制于原始设计性能最多相当于CFM56发动机。
商飞C919曾打算用WS-20民用版即SF-A发动机,然而它底子太老,10年后性能和主流水平相差悬殊
WS-20/CFM56发动机历史悠久,潜台词就是现在已经落伍了,CFM国际发动机公司已经放弃了CFM56系列发动机的简单发展,转身研制了新一代的LEAP发动机,LEAP发动机的油耗比现役最好的CFM56发动机降低了15%之多,民航客机的经济性有了空前的提高。美国PW公司也研制了基于齿轮传动的PW1100G等各种大涵道比涡扇发动机,耗油率也降低了15%以上,就连俄罗斯正在研制的PD-14大涵道比涡扇发动机,耗油率也有了显著下降,据称可达0.54kg/(kgf.h)。这样空前恶劣的竞争形势下,以军用WS-20为基础衍生出民用SF-A发动机的想法缺乏可行性,在2020年后让C919用油耗高一大截的SF-A发动机商业飞行,那等于让C919客机去死。
C919客机现在的动力:CFM公司的LEAP发动机,其油耗比现有CFM56降低15%以上!
2011年我国正式决定立项研制新一代大涵道比涡扇发动机,力求2020年装备C919客机,在国内替代LEAP-1C发动机,这就是本文的主角CJ-1000A!CJ-1000A作为新一代发动机,当然不是WS-10或是WS-15这些落后世界先进水平一代甚至几代的发动机可比,它一步到位要求达到至少是接近LEAP发动机的水准。当然,我们都知道国内航发从零部件到整机研制总体力量还是薄弱,否则也不会有多年来军迷们痛心疾首的“太行不太行”的问题了。
LEAP发动机使用了陶瓷基复合材料技术,CJ-1000A即使有外援也暂时没有使用这种高大上的先进技术
CJ-1000A发动机研制中,遵循“主制造商-供应商”研制模式,拓展国内尤其是国外供应商资源网络,综合利用全球发动机研制资源,得到了CFM、MTU、Avio和GKN等重要公司的支持,取长补短为发动机的研制奠定了基础。现在第一台CJ-1000AX验证机已经完成整机装配,新闻显示发动机研制中基本达到了设计要求。
从目前披露的消息看,CJ-1000A发动机是一种涵道比大于9的大涵道比涡扇发动机,研制突破了钛合金风扇叶片、铝合金机闸和3D打印燃油喷嘴等关键技术,钛合金用量将达到23%以上,未来改进型CJ-1000B还准备使用复合材料风扇叶片等先进技术,进一步降低发动机油耗。
CJ-1000系列基本数据(洋人把A和AX标反了),油耗指标0.53接近了未来发动机主流水平
2011年我国研制立项时就明确提到,CJ-1000A发动机耗油率要比现有的CFM56发动机低10-12%,一步到位接近LEAP为代表的民用航发国际先进水平。如果说发动机可靠性需要实际飞行验证,那么CJ-1000A发动机0.53 kg/(kgf.h)的油耗水平,已经超越了俄国PD-14发动机,接近了美法联合研制的LEAP发动机。
俄国PD-14发动机正在试飞,CJ-1000A发动机油耗略优于PD-14,我国航发未来有望超过俄国
如果我国能在2022年或是稍晚一些完成CJ-1000A发动机的研制和鉴定,并投入实际商业飞行,标志着我国航发水平将获得飞跃性的进步,极大的缩短和国际先进水平的差距,并为完全赶上世界先进水平铺平道路。我们相信,中国国产大飞机能翱翔蓝天,中国造的大型航发也一定能超俄赶美!
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